1. Metody měření signálu a sběr dat pomocí jednoúčelových hardwarových prostředků a počítačů kategorie PC (význam analogových obvodů při číslicovém zpracování signálů, dynamická měření (měření periodických signálů a jednorázových dějů, vzorkovací frekvence - Nyquistova frekvence, frekvenční pásmo měřeného signálu - frekvenční filtry, vzorkování s frekvencí nižší než Nyquistova frekvence). 2. Architektura řízení laboratorních systémů, autonomní měřící systémy, distribuované měřící systémy, PC jako měřící a řídící jednotka, virtuální měřící systém (LabVIEW), komunikační rozhraní a sběrnice (RS-232, 485, USB, GPIB, CAN). IoT - internet věcí 3. Měřící jednotky (jejich struktura a možnosti použití), galvanické oddělení měřeného signálu (izolační zesilovače s transformátorovou, kapacitní a optoelektronickou vazbou, převod stejnosměrných signálů pomocí U/f a f/U konvertorů), metody zajištění linearity převodu u izolačního zesilovače, multiplexory (zpracování signálů z více vstupu), vzorkovací obvody (sample/hold), 4. Přístrojový zesilovač s programovatelným zesílením, D/A a A/D převodníky (zásady použití převodníků, metody A/D převodu - převodníky s dvojí integrací, převodník s postupnou aproximací, paralelní převodník). Ukládaní dat do paměti během měření (přesun dat pomocí systému přerušení, ukládání dat do pomocné paměti). 5. Operační zesilovače a jejich aplikace pro analogové zpracování signálů (vlastnosti ideálního operačního zesilovače, možné zdroje rušivých signálu u reálných OZ (napěťová nesymetrie vstupu, vstupní klidový proud, proudová nesymetrie vstupu, převodní charakteristika - rychlost převodu). 6. Základní zapojení s OZ (invertující zesilovač, neinvertující zesilovač, napěťový sledovač, rozdílový - přístrojový zesilovač, derivační zesilovač, integrační zesilovač, logaritmický zesilovač). 7. Ochrany OZ proti přetížení vstupu a výstupu operačního zesilovače (překročení mezních parametru), kompenzace vstupního zbytkového napětí a klidového proudu OZ, zemnění a stínění zapojení s OZ, odolnost vstupních vedení proti rušení vázanému kapacitní a indukční vazbou). 8. Řídicí systémy a regulátory, základy regulace a řízení technologických a laboratorních procesu (blokové schéma regulátoru - regulační obvod, diskrétní, spojitý a hybridní regulační obvod - perioda vzorkování při přímé číslicové regulaci, analogový regulátor, distribuované systémy. 9. Typy regulátoru - dvoustavový regulátor, P, I, PID regulátor, adaptivní regulátor, stabilita regulovaného systému, odezva systému, dopravní zpoždění. 10. Řízení technologických procesu (najíždění a odstavování procesu, ošetření havarijních stavu - systém reálného času (Watch Dog)). Hardwarová spolehlivost řídicího systému - odolnost proti poruchám, průmyslové počítače (ochrana proti vibracím, chlazení s filtrací, záložní zdroje). 11. Základy fuzzy logiky pro řízení, rozdíl mezi binární a fuzzy logikou, tříhodnotová logika. 12. Fuzzy množina - definice, universum x stupeň pravdivosti, stupeň příslušnosti. Základní operace s fuzzy množinami (průnik, sjednocení, doplněk). 13. Aplikace fuzzy logiky, fuzzy logika v řídících aplikacích (postup návrhu systému - fuzzifikace, vyhodnocení pravidel a kritérií, defuzzifikace (metoda těžiště)).
|